(57)【要約】【課題】本発明は、擬人化された対象として認識されることにより、装置利用者との間での情報伝達の円滑化を図ることができる人体器官擬似装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の人体器官擬似装置は、物体を擬人化するために前記物体に設けられる人体器官擬似装置であって、眼画像により特定される眼の中心点と対象物４とを結ぶ線上に虹彩３１ａ、３１ｂが沿うように、ディスプレイ３ａ、３ｂに眼画像を表示する。【選択図】図６
2007323150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を擬人化するために前記物体に設けられる人体器官擬似装置であって、
身体の少なくとも一部の器官を擬似した器官部と、
前記器官部内部の第１の点と前記器官部外部の第２の点とを結ぶ線上に、前記第１の点とを結ぶ線分によって前記器官部が指し示す方向を一意に特定する、前記器官部内部の第３の点が沿うように、前記器官部を駆動する器官駆動制御部と、
を備える人体器官擬似装置。
【請求項２】
請求項１記載の人体器官擬似装置であって、
前記第１の点についての位置情報を取得する第１の位置情報取得部を備える人体器官擬似装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の人体器官擬似装置であって、
前記第２の点についての位置情報を取得する第２の位置情報取得部を備える人体器官擬似装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の人体器官擬似装置であって、
前記器官部は、各種情報を表示する表示部によって構成され、
前記表示部は、身体の少なくとも一部を模擬した器官を表示し、
前記器官駆動制御部は、前記表示部による前記器官の表示形態を制御する、
人体器官擬似装置。
【請求項５】
請求項４記載の人体器官擬似装置であって、
前記表示部は、身体の眼を模擬した眼画像を表示し、
前記器官駆動制御部は、前記眼画像により特定される眼の中心点と前記器官部外部の第２の点とを結ぶ線上に、前記中心点とを結ぶ線分によって前記眼画像が指し示す方向を一意に特定する眼画像中の特徴点が沿うように、前記表示部による前記眼画像の表示形態を制御する、
人体器官擬似装置。
【請求項６】
請求項５記載の人体器官擬似装置であって、
前記表示部は、身体の眼を模擬した眼画像を複数表示し、
前記器官駆動制御部は、前記表示部による前記眼画像の表示形態を、前記眼画像毎に制御する、
人体器官擬似装置。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか１項に記載の人体器官擬似装置であって、
前記器官部は、少なくとも一部が直線状に形成される部材によって構成され、
前記器官駆動制御部は、前記部材における直線状の箇所の１点と前記器官部外部の第２の点とを結ぶ線上に、前記部材における直線状の箇所の１点とを結ぶ線分によって前記部材が指し示す方向を一意に特定する、前記部材における直線状の箇所の別の１点が沿うように、前記部材の向きを制御する、
人体器官擬似装置。
【請求項８】
請求項７記載の人体器官擬似装置であって、
前記器官部は、複数の前記部材によって構成され、
前記器官駆動制御部は、前記部材の向きを前記部材毎に制御する、
人体器官擬似装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の身体を模擬した身体部品を物体に取り付け可能な人体器官擬似装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間は、人間に対して取るコミュニケーションと同じようなコミュニケーションを人間ではない物体に対して取る、つまり物体を擬人化してその物体を扱おうとする傾向にあることが近年の研究により報告されている。このような人間の傾向を利用して、人間が擬人化し易いような構造を備え、その構造の形状、動きなどによって人間との間での情報伝達を促進させることを目的とした装置が特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の擬人化インタフェース装置は、ある物体に設けたディスプレイに人間を模擬した擬人化キャラクタを表示させ、その擬人化キャラクタの視線の動きを変化させることによって、人と人の対面コミュニケーションにおいて実現できる印象や個性などの情報のやり取りを物体と人のコミュニケーションにおいても擬人化キャラクタを介して実現するものである。
【特許文献１】特開２００２−２２２４３７号公報
【非特許文献１】深山  篤、VincentBao Pham、大野  健彦：視線分析に基づく擬人化エージェントのユーザビリティ評価の検討、電子情報通信学会技術報告、HIP2003-136、2004．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている擬人化インタフェース装置では、装置利用者は、擬人化された対象として物体を認識しているわけではなく、また、物体との間でコミュニケーションを取らずに、その物体とは別の対象である擬人化キャラクタとの間でコミュニケーションを取る。このため、装置利用者は、当該装置が設けられた物体を利用する際に、コミュニケーションの対象としてその物体に加えて擬人化キャラクタをも認識しなければならず、認知的な負荷を強いられることになる。また、装置利用者が注視する箇所が擬人化キャラクタの複数箇所を移動する傾向にあり、装置利用者による擬人化キャラクタへの注意が散漫になることが報告されている（非特許文献１）。
【０００５】
従って、特許文献１の擬人化インタフェース装置は、物体と人との間での情報伝達が円滑に進み難い環境であり、例えば、擬人化キャラクタがキャラクタ自身の振る舞いによってある地点を指したとしても、その地点を人間に正確に伝える精度は低くなりがちである。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、擬人化された対象として認識されることにより、装置利用者との間での情報伝達の円滑化を図ることができる人体器官擬似装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の人体器官擬似装置は、物体を擬人化するために前記物体に設けられる人体器官擬似装置であって、身体の少なくとも一部の器官を擬似した器官部と、前記器官部内部の第１の点と前記器官部外部の第２の点とを結ぶ線上に、前記第１の点とを結ぶ線分によって前記器官部が指し示す方向を一意に特定する、前記器官部内部の第３の点が沿うように、前記器官部を駆動する器官駆動制御部と、を備えるものである。
【０００８】
この構成によれば、本発明の人体器官擬似装置が設置された物体を利用する利用者は、コミュニケーションの対象として擬人化されたその物体のみを認識すれば良いため認知的な負荷を軽減することができ、さらに、その物体に設けられた器官部における、ある方向を特定する２点（第１の点および第３の点に相当）のみを注視すればよいため、人体器官擬似装置への注意が散漫になることを抑制することができる。第１の点および第３の点としては、例えば器官部が眼を模擬していれば、眼球の中心が第１の点、後述する虹彩の中心が第３の点になり、また器官部が腕および手を模擬していれば、手と反対方向の腕の一端が第１の点、手の指の先端が第３の点になる。
【０００９】
また、本発明の人体器官擬似装置は、前記第１の点についての位置情報を取得する第１の位置情報取得部を備えるものを含む。
【００１０】
この構成によれば、本発明の人体器官擬似装置を設ける物体が一箇所に固定されておらず、移動するものであっても、当該装置が示す位置を当該装置の外部に存在する対象物に合わせることができる。
【００１１】
また、本発明の人体器官擬似装置は、前記第２の点についての位置情報を取得する第２の位置情報取得部を備えるものを含む。
【００１２】
この構成によれば、本発明の人体器官擬似装置の外部に存在する対象物が移動する場合であっても、この対象物に当該装置が示す位置を合わせることができる。
【００１３】
また、本発明の人体器官擬似装置は、前記器官部が、各種情報を表示する表示部によって構成され、前記表示部が、身体の少なくとも一部を模擬した器官を表示し、前記器官駆動制御部が、前記表示部による前記器官の表示形態を制御する、ものを含む。
【００１４】
この構成によれば、身体の器官を容易に模擬することができる。
【００１５】
また、本発明の人体器官擬似装置は、前記表示部が、身体の眼を模擬した眼画像を表示し、前記器官駆動制御部が、前記眼画像により特定される眼の中心点と前記器官部外部の第２の点とを結ぶ線上に、前記中心点とを結ぶ線分によって前記眼画像が指し示す方向を一意に特定する眼画像中の特徴点が沿うように、前記表示部による前記眼画像の表示形態を制御する、ものを含む。
【００１６】
この構成によれば、眼画像中の特徴点を虹彩とすることによって、本発明の人体器官擬似装置が設置された物体を利用する利用者は、その眼画像の視線によって当該装置の外部に存在する対象物の位置を容易に類推することができる。
【００１７】
また、本発明の人体器官擬似装置は、前記表示部が、身体の眼を模擬した眼画像を複数表示し、前記器官駆動制御部が、前記表示部による前記眼画像の表示形態を、前記眼画像毎に制御する、ものを含む。
【００１８】
この構成によれば、本発明の人体器官擬似装置が設置された物体を利用する利用者は、複数個の眼画像の視線によって、より正確に対象物の位置を類推することができる。
【００１９】
また、本発明の人体器官擬似装置は、前記器官部が、少なくとも一部が直線状に形成される部材によって構成され、前記器官駆動制御部が、前記部材における直線状の箇所の１点と前記器官部外部の第２の点とを結ぶ線上に、前記部材における直線状の箇所の１点とを結ぶ線分によって前記部材が指し示す方向を一意に特定する、前記部材における直線状の箇所の別の１点が沿うように、前記部材の向きを制御する、ものを含む。
【００２０】
この構成によれば、本発明の人体器官擬似装置が設置された物体を利用する利用者は、指、腕などの直線状の器官を模擬した部材が指し示す方向から、当該装置の外部に存在する対象物の位置を容易に類推することができる。
【００２１】
また、本発明の人体器官擬似装置は、前記器官部が、複数の前記部材によって構成され、前記器官駆動制御部が、前記部材の向きを前記部材毎に制御する、ものを含む。
【００２２】
この構成によれば、本発明の人体器官擬似装置が設置された物体を利用する利用者は、指、腕などの直線状の器官を模擬した複数個の部材がそれぞれ指し示す方向によって、より正確に対象物の位置を類推することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の人体器官擬似装置によれば、当該装置が設置された物体を利用する利用者は、コミュニケーションの対象として擬人化されたその物体のみを認識すれば良いため認知的な負荷を軽減することができ、さらに、その物体に設けられた器官部における、ある方向を特定する２点のみを注視すればよいため、人体器官擬似装置への注意が散漫になることを抑制することができる。この結果、その物体と人との間での情報伝達の円滑化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態の人体器官擬似装置について説明する。
まず、本発明の実施の形態の人体器官擬似装置を冷蔵庫に設けた場合の人体器官擬似装置の処理の概略について説明する。図１に、本発明の実施の形態の人体器官擬似装置が設けられた冷蔵庫の側面図を示す。なお、図１（ａ）は冷蔵庫利用者に対して擬人化を促す装置が設けられていない冷蔵庫の側面図を、図１（ｂ）は特許文献１に開示されている擬人化インタフェース装置が設けられた冷蔵庫の側面図を、図１（ｃ）は本発明の実施の形態の人体器官擬似装置が設けられた冷蔵庫の側面図を、それぞれ示している。
【００２５】
図１に記載の冷蔵庫１は、音出力装置が設けられており、その音出力装置から音声ガイダンスを出力することによっても、冷蔵庫利用者に何らかの要求を伝えることができるものとする。例えば、冷蔵庫１は、「want some fruit.」（果物が欲しい）などと音声ガイダンスを出力して、冷蔵庫１に果物を格納するように冷蔵庫利用者に促す。
【００２６】
図１（ａ）に示す、冷蔵庫利用者に対して擬人化を促す装置が設けられていない冷蔵庫１１は、音声ガイダンスのみによって、冷蔵庫利用者に果物を指示しなければならない。このため、音声ガイダンスは「want some fruit that is on the sink.」（洗面台の果物が欲しい）などと長く、そしてそのガイダンス内容は複雑になりがちであり、そのような音声ガイダンスを冷蔵庫利用者は直感的に理解することはできず、従って、このような音声ガイダンス機能を備えた冷蔵庫１１は使い易いとは言えない。
【００２７】
図１（ｂ）に示す、特許文献１に開示されている擬人化インタフェース装置が設けられた冷蔵庫１２は、冷蔵庫上方の開閉扉に設けられたディスプレイ１２１に擬人化キャラクタを表示させ、その擬人化キャラクタの視線によって、対象物（図１では果物が対象物になる）が位置する場所を指す。冷蔵庫１２は、「want the fruit」(その果物が欲しい)音声ガイダンスなどと音声ガイダンスを出力するとともに、視線を対象物に合わせた擬人化キャラクタをディスプレイ１２１に表示させることになる。冷蔵庫１２の利用者は、対象物が擬人化キャラクタの視線が示す場所に存在するものと判別することができるため、音声ガイダンスは短く、そしてそのガイダンス内容は簡易なものでよく、このような冷蔵庫１２が指し示す対象物を直感的に特定することができる。しかし、冷蔵庫１２の利用者は、コミュニケーションの対象として冷蔵庫１２に加えて擬人化キャラクタをも認識しなければならず、認知的な負荷を強いられることになる。従って、擬人化キャラクタが視線によってある場所を指したとしても、その場所を利用者に正確に伝える精度は低くなりがちである。
【００２８】
図１（ｃ）に示す、本発明の実施の形態の人体器官擬似装置が設けられた冷蔵庫１３は、冷蔵庫上方の開閉扉１３２に設けられたディスプレイ１３１ａ、１３１ｂに身体の双方の眼を模擬した画像を別々に表示させ、その眼の画像により推定される視線によって、対象物が位置する場所を指す。冷蔵庫１３は、「want it」(それが欲しい)音声ガイダンスなどと音声ガイダンスを出力するとともに、視線を対象物に合わせた眼の画像をディスプレイ１３１ａ、１３１ｂに表示させることになる。冷蔵庫１３の利用者は、ディスプレイ１３１ａ、１３１ｂが設けられた開閉扉１３２付近が身体の頭部を模擬していると認識し、冷蔵庫下方の開閉扉１３３付近が身体の腹部および脚部を模擬していると認識し、さらに、冷蔵庫１３の利用者が注視すべき箇所は、ディスプレイ１３１ａ、１３１ｂに表示された眼を模擬した画像に限定される。このため、冷蔵庫１３の利用者は、コミュニケーションの対象として冷蔵庫１３のみを認識すれば良いため認知的な負荷を軽減することができ、さらに、注視する箇所がディスプレイ１３１ａ、１３１ｂに表示された眼に限定されるため、人体器官擬似装置への注意が散漫になることを抑制することができる。この結果、冷蔵庫と人との間での情報伝達の円滑化を図ることができ、音声ガイダンスはさらに短く、そしてそのガイダンス内容はさらに簡易なものでよく、このような冷蔵庫１２が指し示す対象物を直感的に精度良く特定することができる。
【００２９】
（第１の実施形態）
次に、本発明の実施の形態の人体器官擬似装置について詳細に説明する。本発明の第１の実施形態では、上述のような身体の眼を模擬した人体器官擬似装置について詳細に説明する。図２に、身体の眼の構造を示す構造図（図２（ａ）は身体の眼の断面図、図２（ｂ）は身体の眼の正面図）を、図３に、本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置におけるディスプレイに表示する、身体の眼を模擬する画像の１例を、をそれぞれ示す。
【００３０】
図２に示す身体の眼の構造のように、人間の眼のうち、身体の外部から識別することができる箇所（空気に晒されている箇所）は、主に、強膜、虹彩、および瞳である。図３に示す本発明の人体器官擬似装置におけるディスプレイ３ａ、３ｂは、強膜に該当する箇所を白色で表示し、虹彩および瞳に該当する箇所を黒色で表示することにより、身体の眼を模擬した画像を表示させる。これ以後、ディスプレイ３ａ、３ｂに表示する虹彩および瞳に該当する箇所（画像上の黒色で特定される領域）のことを、単に「虹彩」と称する。また、ディスプレイ３ａ、３ｂは、表示する眼が視線を合わせるべき対象物（図３では、カップ４）の位置に応じて虹彩３１ａ、３１ｂの表示位置を変えることにより、ディスプレイ３ａ、３ｂを見ている利用者に対象物の位置を指し示すことになる。
【００３１】
次に、本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置における虹彩の表示位置の制御方法について説明する。図４に、本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置における虹彩の表示位置の制御方法を表す模式図を示す。図４（ａ）は、ディスプレイを鉛直方向からみたときの虹彩の表示位置の模式図を、図４（ｂ）は、ディスプレイを水平方向からみたときの虹彩の表示位置の模式図を、それぞれ示している。
【００３２】
まず、ディスプレイ３ａ、３ｂの表示面後方（対象物４に対してディスプレイ３ａ、３ｂを挟んだ反対側）に仮想の眼の中心点ｃ１、ｃ２（特許請求の範囲の記載における第１の点に相当）を設定する。中心点ｃ１、ｃ２を中心とする球ｓ１、ｓ２がディスプレイ３ａ、３ｂによって仮想的に形成される球状の眼を表すことになる。なお、図４では、２つの眼を模擬するためにそれぞれの眼を表示する２つのディスプレイ３ａ、３ｂがあるため、それぞれの眼毎に仮想の眼の中心点を設定している。次に、対象物（図４ではカップ４）の位置ｘ（（特許請求の範囲の記載における第２の点に相当））と中心点ｃ１、ｃ２とを結んだ線分と、ディスプレイ３ａ、３ｂの表示面により形成される平面Ａ１、Ａ２との交点ｐ１、ｐ２（特許請求の範囲の記載における第３の点に相当）を算出する。ディスプレイ３ａ、３ｂは、交点ｐ１、ｐ２をディスプレイ３ａ、３ｂ上の表示位置座標に変換し、その表示位置座標と虹彩３１ａ、３１ｂの中心位置とが一致するよう虹彩３１ａ、３１ｂを表示する。
【００３３】
次に、具体的な平面Ａ１、Ａ２および中心点ｃ１、ｃ２の算出方法について説明する。平面Ａ１、Ａ２を算出するために、前提として、ディスプレイ３ａ、３ｂの表示面は、図４（ｂ）に示すように鉛直方向に対して平行に、かつ、ディスプレイ３ａ、３ｂの表示面は所定の角度をもって配置されているものとする（ディスプレイ３ａ、３ｂの表示面により形成される相対的な角度は、角度ベクトルｒによって表されるとする）。まずは、図４（ａ）に示すように、ディスプレイ３ａ、３ｂの表示面がｒ＝０（つまり平行）を満たすように配置されている場合について、平面Ａ１（Ａ２はＡ１と同一であるため記載を省く）を算出する方法について説明する。
【００３４】
ディスプレイ３ａ、３ｂにはそれぞれ、位置情報を取得するセンサ３２ａ、３２ｂが設けられている。センサ３２ａ、３２ｂは、絶対位置を取得するセンサであっても構わないし、相対位置を取得するセンサであっても構わない。センサ３２ａ、３２ｂの一例としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して自センサの位置情報を取得するものが挙げられる。ディスプレイ３ａ、３ｂによる表示を制御する制御装置（図４には図示せず）は、センサ３２ａ、３２ｂからの２点の位置情報を入力すると、ディスプレイ３ａ、３ｂの表示面は鉛直方向に対して平行で、かつ、ディスプレイ３ａ、３ｂの表示面は平行であることから、一意に平面Ａ１を算出する。また、表示制御部は、予めセンサ３２ａ、３２ｂの位置を基準とするディスプレイ３ａ、３ｂそれぞれの表示可能範囲を設定しておれば、平面Ａ１上におけるそれぞれのディスプレイ３ａ、３ｂの表示可能範囲もまた算出することができる。
【００３５】
続いて、中心点ｃ１、ｃ２を算出する方法について説明する。
平面Ａ１が算出されれば、平面Ａ１に対する法線ベクトルｎの方向に所定の距離離れた、座標の異なる２点を中心点ｃ１、ｃ２と設定すればよい。より好ましい中心点ｃ１、ｃ２としては、平面Ａ１上におけるディスプレイ３ａ、３ｂの表示可能範囲がそれぞれ算出されていれば、ディスプレイ３ａ、３ｂにおける表示可能範囲のそれぞれの中心から法線ベクトルｎの方向に所定の距離離れた２点を中心点とすることが挙げられる。この中心点であれば、ディスプレイの表示可能範囲内で、虹彩３１ａ、３１ｂの表示範囲を最も広くすることができる。なお、図４では、ディスプレイ３ａ、３ｂにおける表示可能範囲のそれぞれの中心から法線ベクトルｎの方向に所定の距離離れた２点を中心点ｃ１、ｃ２として場合の模式図を記載している。
【００３６】
さらに、ディスプレイ３ａ、３ｂの表示面が角度ベクトルｒによって特定される（つまりｒが０でない）角度をもって配置されている場合について、平面Ａ１、Ａ２を算出する方法について説明する。図５に、平行に配置されていない２つのディスプレイを鉛直方向からみたときの虹彩の表示位置の模式図を示す。
【００３７】
ディスプレイ３ａ、３ｂによる表示を制御する制御装置は、センサ３２ａ、３２ｂからの位置情報を入力すると、まずはｒ＝０である場合と同様の算出方法で平面Ａ３を算出する。その後、平面Ａ３をｒ／２分回転させたものを平面Ａ１、平面Ａ３を−ｒ／２分回転させたものを平面Ａ２として算出する。中心点ｃ１、ｃ２を算出する方法については、上述した通りであるため、説明を省略する。
【００３８】
次に、図６に示す本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置の構成、および図７に示す本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置による処理フローを参照して、本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置を実現する構成、および対象物（図３、４、５ではカップ４）の位置ｘの取得から虹彩５１の表示位置の制御に至る処理の流れを述べる。
本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置では、ある対象物の位置情報の取得、その位置情報にに基づく対象物の位置ｘの特定、およびその対象物の位置ｘに基づく虹彩３１ａ、３１ｂの表示位置制御を、ＰＣによって構成される制御装置５が行う。制御装置５は、位置情報取得部５１、位置特定部５２、表示制御部５３を含んで構成される。
【００３９】
位置情報取得部５１は、対象物４に取り付けられたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ４１から受信した無線電波により、制御装置５の位置を基準とするＲＦＩＤタグの位置座標（つまり、対象物の位置座標）を取得したり、対象物を撮像した画像中から制御装置５に対する対象物の位置座標を取得する（ステップＳ７１）。なお、位置情報取得部５１が備える位置情報取得方法は、ＲＦＩＤシステムや画像認識装置を利用する以外にも、各種位置情報取得機能を利用しても良い。また、位置情報取得部５１は、ディスプレイ３ａ、３ｂにそれぞれ設けられたセンサ３２ａ、３２ｂから、ディスプレイ３ａ、３ｂの位置座標を取得する（ステップＳ７２）。センサ３２ａ、３２ｂの一例としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して自センサの位置情報を取得するものが挙げられる。なお、センサ３２ａ、３２ｂが検出する位置情報の座標系は、共通のもの、あるいはそれぞれの座標系の相対関係が予め設定されたものである必要がある。
【００４０】
位置特定部５２は、位置情報取得部５１から通知される対象物の位置座標をセンサ３２ａ、３２ｂの座標系を基準とする相対的な位置ｘに変換する（ステップＳ７３）。また、位置特定部５２は、上述した算出方法により平面Ａ１、Ａ２および中心点ｃ１、ｃ２を算出することによって、平面Ａ１、Ａ２および中心点ｃ１、ｃ２を特定する（ステップＳ７４）。位置特定部５２は、位置ｘと中心点ｃ１（あるいは中心点ｃ２）を結ぶ線分と、平面Ａ１（あるいは平面Ａ２）と、の交点ｐ１（あるいは交点ｐ２）の位置座標を算出する（ステップＳ７５）。なお、図４、５では、交点ｐ１、ｐ２を虹彩３１ａ、３２ｂを形成する領域内の白塗りの丸によって表している。位置特定部５２は、算出した交点ｐ１、ｐ２の位置座標を表示制御部５３に出力する。
【００４１】
表示制御部５３は、位置特定部５２から入力した交点ｐ１、ｐ２の位置座標を予め形状を設定しておいた虹彩３１ａ、３１ｂの中心位置として虹彩３１ａ、３１ｂを表示する（ステップＳ７６）。この後、制御装置５は、ステップＳ７１からステップＳ７６の処理を任意のタイミングで繰り返すことになる。なお、対象物の位置によっては、図８（ａ）の本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置における身体の眼を模擬する画像の表示例に示すように、虹彩３１ａ、３１ｂの一部が強膜８１に該当する箇所よりも外側に表示されてしまうことが想定される。このような場合、表示制御部５３は、強膜８１の表示領域内でのみ虹彩３１ａ、３１ｂを表示すること、つまり、図８（ｂ）の本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置における身体の眼を模擬する画像の表示例に示すように、強膜８１の表示領域外にある虹彩３１ａ、３１ｂの一部（点線で囲まれる領域）の色を強膜の色に合わせて表示することが好ましい。この処理を実施するためには、表示制御部は、予めディスプレイ３ａ、３ｂそれぞれにおける強膜８１ａ、８１ｂの表示範囲を設定しておく必要がある。
【００４２】
以上、本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置によれば、ディスプレイ３ａ、３ｂが設置された物体（例えば、冷蔵庫、自動販売機などの利用者がなんらかの動作をする必要のある電子機器）の利用者は、コミュニケーションの対象として擬人化されたその物体のみを認識すれば良いため認知的な負荷を軽減することができ、さらに、その物体中の注視する箇所がディスプレイ３ａ、３ｂに表示された眼における眼球の中心点と虹彩とに集中するため、人体器官擬似装置への注意が散漫になることを抑制することができる。この結果、その物体と人との間での情報伝達の円滑化を図ることができ、利用者は例えば物体が指し示す対象物を直感的に精度良く特定することができる。
【００４３】
また、本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置では、ディスプレイ３ａ、３ｂに設けられたセンサ３２ａ、３２ｂによって取得した位置情報を基に、平面Ａ１、Ａ２を算出することにより、本発明の人体器官擬似装置を設ける物体が一箇所に固定されておらず、移動する可能性があるものであっても、ディスプレイ上の虹彩の視線を対象物に視線を合わせることができる。
【００４４】
ただ、必ずしも、センサ３２ａ、３２ｂによって位置情報を取得する必要は無く、本発明の人体器官擬似装置を設ける物体が一箇所に固定されている場合には、ディスプレイ３ａ、３ｂそれぞれの位置情報（センサ３２ａ、３２ｂで取得した位置情報に相当する位置情報）を予め１つずつ登録しておけばよいし、さらに言えば、本発明の人体器官擬似装置を設ける物体が移動する場合であっても、その都度ディスプレイ３ａ、３ｂそれぞれの位置情報の登録を更新することによっても、平面Ａ１、Ａ２を算出することができる。
【００４５】
また、本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置では、２つのディスプレイ３ａ、３ｂにそれぞれ眼を表示させる構成としたが、１つのディスプレイに２つの眼を表示させるようにしてもよい。この場合、表示制御部５３は、一方の眼の強膜８１ａ上に表示すべき虹彩３１ａが他方の強膜８１ｂ上に表示されることが無いように、予めディスプレイ３ａ、３ｂそれぞれにおける強膜８１ａ、８１ｂの表示範囲と、その表示範囲上に重ねて表示すべき虹彩３１ａ、３１ｂとを対応付けて設定しておく必要がある。
【００４６】
また、本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置では、２つのディスプレイ３ａ、３ｂにそれぞれ眼を表示させ、その２つの眼の視線から対象物の位置を利用者に知らせる構成としたが、対象物の方向のみを利用者に知らせるだけでも利用者にその対象物の存在を知らせることができる場合には、１つのディスプレイ３ａ、３ｂに１つの眼を表示させることによって対応することができる。
【００４７】
また、本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置では、２つのディスプレイ３ａ、３ｂにそれぞれ虹彩３１ａ、３１ｂ、強膜８１ａ、８１ｂを表示させることにより、身体の眼を模擬したが、ディスプレイに代わる装置、例えば、平板の強膜上を平板の虹彩を任意に動かすことができる構造の装置を用いて眼を模擬するようにしてもよい。
【００４８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置について詳細に説明する。本発明の第２の実施形態では、身体の腕および手を模擬した人体器官擬似装置について詳細に説明する。図９に、本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置の概要図を示す。なお、図９では、身体の腕を模擬した部品を設けた給湯器の正面図を記載している。
【００４９】
本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置は、身体の腕および手を模擬した直線形状の腕部９１ａ、９１ｂ、腕部９１ａ、９１ｂの固定箇所ｃ３、ｃ４を中心に任意の角度で給湯器９に固定可能な機構（例えば２つの軸を中心に腕部９１ａ、９１ｂを回転させることができる２軸回転機構）を有する腕保持部９２ａ、９２ｂ、および腕保持部９２ａ、９２ｂによる腕部９１ａ、９１ｂを給湯器９に固定する角度を決定する制御装置（図９に図示せず）を含んで構成される。以下、制御装置による制御処理について、図１０に示す本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置の構成、および図１１に示す本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置による処理フローを参照して、本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置を実現する構成、および対象物（図９、１０ではカップ４）の位置ｘの取得から腕部９１ａ、９１ｂの固定角度の制御に至る処理の流れを述べる。
【００５０】
本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置では、ある対象物の位置情報の取得、その位置情報にに基づく対象物の位置ｘの特定、およびその対象物の位置ｘに基づく腕部９１ａ、９１ｂの固定角度の表示位置制御を制御装置１０が行う。制御装置１０は、位置情報取得部１０１、位置特定部１０２、固定角度制御部１０３を含んで構成される。制御装置９は、マイクロチップにより構成され、腕保持部９２ａ、９２ｂ内に配設されるように構成することもできる。なお、以下の説明において、第１の実施形態の人体器官擬似装置の説明において同一の参照符号を割り当てている各部の機能は、第１の実施形態で説明した機能と同一であるため、説明を省略している。
【００５１】
位置情報取得部１０１は、対象物４に取り付けられたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ４１から受信した無線電波により、制御装置１０の位置を基準とするＲＦＩＤタグの位置座標（つまり、対象物の位置座標）を取得し、対象物を撮像した画像中から制御装置１０に対する対象物の位置座標を取得する（ステップＳ１０１）。また、位置情報取得部１０１は、腕保持部９２ａ、９２ｂにそれぞれ設けられたセンサ３２ａ、３２ｂ（好ましくは、腕部９１ａ、９１ｂを固定している固定箇所に設けられたセンサ３２ａ、３２ｂ）から、腕部９１ａ、９１ｂの位置座標ｃ３、ｃ４（特許請求の範囲における第１の点に相当）を取得する（ステップＳ１０２）。
【００５２】
位置特定部１０２は、位置情報取得部５１から通知される対象物の位置座標をセンサ３２ａ、３２ｂの座標系を基準とする相対的な位置ｘ（特許請求の範囲における第２の点に相当）に変換する（ステップＳ１０３）。また、位置特定部１０２は、センサ３２ａ（あるいはセンサ３２ｂ）から通知された位置座標ｃ３（あるいは位置座標ｃ４）と位置ｘとを結ぶ線分の方向ベクトルｐ１（あるいは方向ベクトルｐ２）を算出する（ステップＳ１０４）。位置特定部５２は、算出した方向ベクトルｐ１、ｐ２を固定角度制御部１０３に出力する。
【００５３】
固定角度制御部１０３は、位置特定部１０２から入力した方向ベクトルｐ１（あるいは方向ベクトルｐ２）と、腕部９１ａ、９１ｂの位置座標ｃ３、ｃ４と腕部９１ａ、９１ｂにおける指の先端（特許請求の範囲における第３の点に相当）とを結ぶ方向ベクトルとが一致するよう腕部９１ａ、９１ｂの固定角度を制御する（ステップＳ１０５）。この後、制御装置１０は、ステップＳ１０１からステップＳ１０５の処理を任意のタイミングで繰り返すことになる。
【００５４】
以上、本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置によれば、腕部９１ａ、９１ｂが設置された物体の利用者は、コミュニケーションの対象として擬人化されたその物体のみを認識すれば良いため認知的な負荷を軽減することができ、さらに、その物体中の注視する箇所が腕部に集中するため、人体器官擬似装置への注意が散漫になることを抑制することができる。この結果、その物体と人との間での情報伝達の円滑化を図ることができ、利用者は例えば物体が指し示す対象物を直感的に精度良く特定することができる。
【００５５】
また、本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置では、センサ３２ａ、３２ｂによって取得した位置ｃ３、ｃ４から物体の位置ｘまでの方向ベクトルｐ１、ｐ２を算出することにより、本発明の人体器官擬似装置を設ける物体が一箇所に固定されておらず、移動する可能性があるものであっても、腕部９１ａ、９１ｂの長手方向を対象物がある位置に合わせることができる。
【００５６】
ただ、必ずしも、センサ３２ａ、３２ｂによって位置情報を取得する必要は無く、本発明の人体器官擬似装置を設ける物体が一箇所に固定されている場合には、腕部９１ａ、９１ｂそれぞれの位置情報（センサ３２ａ、３２ｂで取得した位置情報に相当する位置情報）を予め１つずつ登録しておけばよいし、さらに言えば、本発明の人体器官擬似装置を設ける物体が移動する場合であっても、その都度腕部９１ａ、９１ｂそれぞれの位置情報の登録を更新することによっても、方向ベクトルｐ１、ｐ２を算出することができる。
【００５７】
また、本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置では、２つの腕部９１ａ、９１ｂによって両腕を模擬し、その両腕の向きから対象物の位置を利用者に知らせる構成としたが、対象物の方向のみを利用者に知らせるだけでも利用者にその対象物の存在を知らせることができる場合には、１つの腕部のみによっても対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の人体器官擬似装置によれば、当該装置が設置された物体と人との間での情報伝達の円滑化を図ることができるという効果を奏し、物体と人との間でのコミュニケーションを促進するユーザインタフェースの分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態の人体器官擬似装置が設けられた冷蔵庫の側面図  （ａ）は冷蔵庫利用者に対して擬人化を促す装置が設けられていない冷蔵庫の側面図、（ｂ）は特許文献１に開示されている擬人化インタフェース装置が設けられた冷蔵庫の側面図、（ｃ）は本発明の実施の形態の人体器官擬似装置が設けられた冷蔵庫の側面図
【図２】身体の眼の構造を示す構造図  （ａ）は身体の眼の断面図、（ｂ）は身体の眼の正面図
【図３】本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置におけるディスプレイに表示する、身体の眼を模擬する画像の１例
【図４】本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置における虹彩の表示位置の制御方法を表す模式図  （ａ）はディスプレイを鉛直方向からみたときの虹彩の表示位置の模式図、（ｂ）はディスプレイを水平方向からみたときの虹彩の表示位置の模式図
【図５】平行に配置されていない２つのディスプレイを鉛直方向からみたときの虹彩の表示位置の模式図
【図６】本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置の構成
【図７】本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置による処理フロー
【図８】本発明の第１の実施形態の人体器官擬似装置における身体の眼を模擬する画像の表示例
【図９】本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置の概要図
【図１０】本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置の構成
【図１１】本発明の第２の実施形態の人体器官擬似装置による処理フロー
【符号の説明】
【００６０】
１１、１２、１３  冷蔵庫
１２１、１３１ａ、１３１ｂ  ディスプレイ
１３２、１３３  開閉扉
３ａ、３ｂ  ディスプレイ
３１ａ、３１ｂ  虹彩
３２ａ、３２ｂ  センサ
４  カップ
４１  タグ
５  制御装置
５１  位置情報取得部
５２  位置特定部
５３  表示制御部
８１ａ、８１ｂ  強膜
９  給湯器
９１ａ、９１ｂ  腕部
９２ａ、９２ｂ  腕保持部
１０  制御装置
１０１  位置情報取得部
１０２  位置特定部
１０３  固定角度制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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